【科普知识】你知道游乐场里有哪些牛顿定律的应用吗?

公园是很多人成长过程中的美好记忆。然而,你知道吗,我们平时在公园里玩的那些游乐设施,其实也蕴含着牛顿的物理学原理。今天开yun体育app入口登录,就让我们在公园的游乐项目里,再次感受牛顿的物理学原理吧。牛顿的第一条原理指出:物体总倾向于维持其匀速直线运动或静止不动的状态,这种特性被称为惯性。在公园里,我们最熟悉的碰碰车游戏,就充分体现了牛顿的第一条原理。碰撞发生时,两台碰碰车以及车内的乘客都正以恒定速度前进,但在接触刹那,碰碰车即刻静止,而乘客并非车辆构成,受惯性作用,他们仍会继续原有轨迹,导致身体朝前倾倒。这种碰撞现象同样印证了牛顿第三运动法则:碰碰车间的相互作用力是相互的,一方对另一方施加推力,同时也会受到反作用力。然而,不同物体之间的相互影响力,其量值永远一致,指向相反开元ky888棋牌官方版,并且施加在同一条直线上。比如,当一辆碰碰车撞击另一辆时,被撞的车辆也会即时对撞向它的车辆施加一个反向作用力。这就是我们所熟知的牛顿第三运动定律。不仅如此,那些让人感觉格外惊险的“过山车”项目,同样应用了牛顿第三运动定律的法则。乘客先在座位上固定好约束装置,接着设备开始运行,迅速将人们送至高空,随后又带着大家快速下坠。当急速攀升至顶端时开元ky888棋牌官网版,身体会感受到向下的推力,而急速下落时又会出现腾空的感觉。这种现象正好印证了牛顿提出的相互作用规律:一个物体对另一个物体施加作用力,同时也会受到对方施加的反作用力。
体验过游乐场的人,对高速滑车不会感到生疏。它时而急速攀升,继而急速俯冲,这种连续不断的剧烈运动,充分印证了牛顿的第二定律:物体加速的程度,同施加的力的大小成正比,跟物体的重量成反比,加速的趋向与力的方向一致。过山车在最高点时,受重力影响开始向下滑动,在飞速下坠期间,势能不断减少,动能逐渐增加,推动过山车奔向下一个高点,随后动能又快速转变回势能。“海盗船”则融合了万有引力与牛顿第二定律的运作方式。万有引力法则指出:从宏观宇宙天体到微观粒子,所有物体均存在相互吸引作用,这种吸引力的大小同物体质量成正比,同物体间距离的平方成反比。海盗船在运行时,从顶端位置往底部位置来回摆动,使乘客仿佛正航行于波涛之中。当启动电动机后,船只从最低的稳定位置移动至稳定点对面的顶端位置。下降时凭借重力影响,从顶端沿着船舶悬吊点迅速坠落,这个阶段把顶点的重力势能转换成了下落时的动能。
来源:“科普中国-科学原理一点通”原创